Descrição

O leitor encontrará neste livro as informações necessárias para o entendimento dos processos de formação e evolução dos depósitos minerais metálicos, com vários estudos de casos de jazidas minerais brasileiras de metais preciosos, sulfetos e óxidos. Também são abordados nesta obra os prováveis danos ambientais e à saúde humana que podem ser provocados pela indústria de mineração e metalurgia. O autor, geólogo e professor titular do Instituto de Geociências da Unicamp, defende a tese de que o conhecimento mais profundo das fontes de metais é essencial para a gestão dos recursos minerais com responsabilidade ambiental e social. O exame dessa matéria interessa a todos os profissionais, estudantes e leitores envolvidos com a produção de matéria-prima de origem mineral, remediação ambiental e saúde pública.

PREFÁCIO – 15

Parte I - SISTEMAS QUÍMICOS E ISOTÓPICOS

Capítulo 1 - INTRODUÇÃO À PETROLOGIA DE MINÉRIOS – 21
1. Metodologias experimentais em petrologia de minérios – 21
1.1. Sínteses a seco (dry synthesis) – 22
1.2. Sínteses hidrotermais (hydrothermal crystallization) – 24
2. Técnicas analíticas utilizadas na petrologia de minérios – 25
2.1. Microscopia óptica – 25
2.2. Difratometria de raios X – 25
2.3. Análise termodiferencial (ATD) – 26
2.4. Microscopia eletrônica de varredura (MEV) – 26
2.5. Microssonda eletrônica – 27
2.6. Microssonda Raman – 27
2.7. Espectrometria de refletância – 28
3. Conceitos básicos de química mineral – 28
3.1. Fugacidade (fS2, fO2, etc.) – 28
3.2. Atividade (aS2, aO2, aFeS, aNaCl etc.) – 28
3.3. Solução sólida (s.s.) e minerais estequiométricos – 29
3.4. Solução sólida ideal e não ideal – 29
3.5. Constante de equilíbrio (k) – 30
3.6. Energia livre de Gibbs (G) – 30
3.7. Potencial químico (µ) – 31
3.8. Equilíbrio químico – 32
3.9. Regra de fases de Gibbs – 33
3.10. Potencial hidrogeno-iônico (pH) e potencial redox (Eh) – 34
3.11. Unidades de concentração – 35
4. O enxofre e o oxigênio – 35
4.1. O enxofre – 35
4.2. O oxigênio – 36
5. Tipos de diagramas de equilíbrio de fases – 37
6. Limitações e propriedades dos diagramas de equilíbrio de fases – 38
7. Microscopia, petrografia e petrologia de minérios – 41
Quadro 1 - MODELOS DE DEPÓSITOS – 42

Capítulo 2 - CONDIÇÕES DE FORMAÇÃO DOS DEPÓSITOS MINERAIS – 45
1. A influência da temperatura – 45
2. A influência da pressão – 47
3. As influências das fugacidades de O2 e S2 – 48
4. A influência do pH das soluções – 51
5. A influência do tempo (t) – 51
Quadro 2 - MINÉRIOS E SISTEMAS – 55

Capítulo 3 - OS SULFETOS E ÓXIDOS DE FERRO – 57
1. O sistema Fe-S – 57
2. O sistema Fe-O – 60
3. O sistema Fe-S-O – 61
4. Uso de sulfetos e óxidos de ferro em geobarometria de S2 e O2 – 67
Quadro 3 - GRUPOS ESTRUTURAIS DE SULFETOS E ÓXIDOS – 69

Capítulo 4 - OS SULFETOS DE COBRE – 73
1. O sistema Cu-S – 74
2. O sistema Cu-Fe-S – 76
3. Aplicações no estudo da evolução dos depósitos – 81
Quadro 4 - O MODELO Cu-Au CARAJÁS – 85

Capítulo 5 - OS ÓXIDOS DE TITÂNIO E OS ESPINÉLIOS – 89
1. O sistema Fe-Ti-O – 89
2. Os óxidos das séries dos espinélios – 93
3. Texturas resultantes de exsolução por oxidação – 95
4. Aplicações nos estudos de depósitos de Ni-Cu magmático – 97
5. Aplicações nos estudos de depósitos de Cu-Ni metamorfizados – 98
Quadro 5 - O MODELO Cu-Ni CARAÍBA – 102

Capítulo 6 - OS SULFETOS DE NÍQUEL – 105
1. Os sistemas Ni-S e Fe-Ni-S – 105
2. Aplicações nos estudos de depósitos magmáticos de Ni e Cu – 109
3. Os minerais de elementos do grupo da platina (EGP) – 111
Quadro 6 - A JAZIDA DE Ni-Pt DE FORTALEZA DE MINAS – 114

Capítulo 7 - OS SULFETOS ZINCO E CHUMBO – 117
1. Os sulfetos de zinco – 117
2. Relações de fases entre esfalerita e calcopirita – 120
3. Os sulfetos de chumbo – 122
4. Exemplos de modelos de depósitos Pb-Zn – 125
Quadro 7 - AS JAZIDAS DE Pb-Zn DO VALE DO RIBEIRA – 129

Capítulo 8 - OS SULFOSSAIS, TELURETOS E SELENETOS – 131
1. Sulfossais e paragêneses minerais – 131
2. O sistema Fe-As-S – 134
3. O significado da presença de arsenetos nos minérios – 137
4. O significado da presença de bismutetos, selenetos e teluretos nos minérios – 138
5. Implicações em tecnologia mineral e gestão ambiental – 139
Quadro 8 - A JAZIDA DE OURO E COBRE DO CABAÇAL – 140

Capítulo 9 - O OURO E METAIS PRECIOSOS – 143
1. Ligas e paragêneses do ouro – 143
2. Mineralização mesotermal de ouro (gold only) em greenstone belts – 146
2.1. Greenstone belt do rio das Velhas, Quadrilátero Ferrífero (MG) – 146
2.2. Greenstone belt de Crixás (GO) – 149
2.3. Greenstone belt do rio Itapicuru (BA) – 149
3. Mineralização mesotermal de ouro associado a metais-base em greenstone belts – 151
3.1. Jazida de Au-Cu do Cabaçal (MT) – 151
3.2. Depósito de Au-Cu de Bico de Pedra (MG) – 153
4. Outros depósitos hidrotermais de ouro – 155
Quadro 9 - A JAZIDA DE OURO DE FAZENDA BRASILEIRO (BA) – 158

FOTOMICROGRAFIAS – 161

Capítulo 10 - SISTEMAS DE ISÓTOPOS ESTÁVEIS – 195
1. Os isótopos estáveis mais comuns – 195
2. Aplicações dos isótopos de hidrogênio e oxigênio nos estudos de fluidos – 196
3. Aplicações dos isótopos de hidrogênio e oxigênio nos estudos de depósitos minerais – 198
4. Aplicações dos isótopos de enxofre e de carbono nos estudos de depósitos minerais – 201
5. Outros exemplos de aplicações dos isótopos de enxofre e de carbono – 204
6. O uso dos isótopos de oxigênio e hidrogênio em exploração mineral – 206
Quadro 10 - ISÓTOPOS ESTÁVEIS E AMBIENTE – 207

Capítulo 11 - SISTEMAS DE ISÓTOPOS RADIOGÊNICOS – 209
1. Determinações de idades das mineralizações – 210
1.1. Os sistemas K-Ar e Ar-Ar – 210
1.2. O sistema Rb-Sr – 212
1.3. O sistema Sm-Nd – 214
1.4. O sistema U-Th-Pb – 215
2. Avaliação das fontes de fluidos e metais – 220
2.1. Aplicação da geologia isotópica do estrôncio – 220
2.2. Aplicação da geologia isotópica do neodímio – 222
2.3. Aplicação da geologia isotópica do chumbo – 223
3. Relações temporais (timing) e duração dos eventos mineralizantes – 226
Quadro 11 - ISÓTOPOS DE CHUMBO E AMBIENTE – 228

Parte II - PROCESSOS E MODELOS

Capítulo 12 - PROCESSOS MAGMÁTICOS E SEDIMENTARES – 233
1. Depósitos magmáticos – 233
2. Depósitos de segregação magmática – 234
3. Depósitos porfiríticos e outros relacionados a granitos – 236
4. Depósitos sedimentares – 237
5. Depósitos tipo placer – 239
6. Depósitos vulcanogênicos e sedimentar-exalativos – 240
Quadro 12 - DEPÓSITOS SULFETADOS DE ASSOALHO OCEÂNICO ATUAIS – 243

Capítulo 13 - PROCESSOS HIDROTERMAIS – 245
1. O transporte – 245
2. Condições de deposição – 248
2.1. Precipitação a partir dos complexos de Cl- – 248
2.2. Precipitação a partir de tiocomplexos – 249
3. Depósitos mesotermais de ouro (gold only) – 252
4. Depósitos mesotermais de ouro e metais-base – 254
5. Depósitos epitermais de Au-Ag – 257
Quadro 13 - FLUIDOS E ESTRUTURAS – 259

Capítulo 14 - METAMORFISMO E DEFORMAÇÃO – 263
1. Efeitos do metamorfismo – 263
2. Efeitos da deformação – 264
3. Metamorfismo e texturas deformacionais de minérios – 269
4. A teoria poligenética e as transformações pós-deposicionais – 272
Quadro 14 - CONTRIBUIÇÃO DA PETROGRAFIA DE MINÉRIOS À TECNOLOGIA MINERAL – 273

Capítulo 15 - TERMOBAROMETRIA GEOLÓGICA – 277
1. Exemplos de geotermômetros e geobarômetros – 277
1.1. Minerais índices e grids petrogenéticos – 277
1.2. Termometria de admistura – 278
1.3. Termometria isotópica – 279
1.4. Intercâmbio iônico intercristalino – 280
1.5. Composições químicas de minerais e de inclusões fluidas – 284
2. Geobarômetros de O2 e S2 – 289
3. O significado da exatidão em geologia – 292
Quadro 15 - INTERPRETAÇÃO DE PARAGÊNESES NATURAIS – 294

Capítulo 16 - PROCESSOS SUPERGÊNICOS – 297
1. Depósitos lateríticos de Fe, Mn, Ni, Al e Au – 297
2. Zonas de oxidação e de enriquecimento secundário – 300
3. Alteração supergênica de jazidas minerais metálicas – 302
Quadro 16 - EXPLORAÇÃO MINERAL EM PAÍSES TROPICAIS – 305

Capítulo 17 - MODELOS DE DEPÓSITOS MINERAIS – 307
1. Conceito de modelos de depósitos minerais – 307
2. Classificação de depósitos minerais – 308
3. Quais são as propostas de modelos mais comuns? – 309
4. Modelos descritivos e genéticos – 310
5. O método DPC – 311
6. O modelo teor/tonelagem – 312
7. O modelo de probabilidade de ocorrência – 314
8. Aplicações de sensoriamento remoto na construção de modelos exploratórios – 317
9. Quais as principais aplicações dos modelos de depósitos minerais? – 318
Quadro 17 - ROTEIRO DE DESCRIÇÃO DE DEPÓSITOS – 321

Parte III - AMBIENTE E SAÚDE HUMANA

Capítulo 18 - MINERAÇÃO: EFEITOS NO MEIO AMBIENTE E SAÚDE HUMANA – 325
1. Os impactos ambientais da mineração – 325
2. Os metais e a saúde humana – 326
3. A formação de drenagens ácidas de minas – 328
4. Propriedades do Fe e Cu e saúde humana – 329
5. Propriedades do Ni, Co e Cr e saúde humana – 330
6. Propriedades do Pb, Zn e Cd e saúde humana – 331
7. Propriedades do arsênio e saúde humana – 333
8. Propriedades do mercúrio e saúde humana – 334
9. Estudos biogeoquímicos e ecotoxicológicos – 335
Quadro 18 - ANÁLISE DE RISCO AMBIENTAL – 337

Capítulo 19 - MODELOS GEOLÓGICOS E AMBIENTAIS – 341
1. Estudos biogeoquímicos – 342
1.1. Águas superficiais – 343
1.2. Sedimentos – 344
2. A província de Pb-Zn do Vale do Ribeira (PR-SP) – 344
2.1. Contexto geológico e mineralizações – 344
2.2. Fisiografia e hidrografia (Vale do Ribeira) – 345
2.3. Efeitos no meio ambiente – 346
2.4. Efeitos na saúde humana – 347
3. A província aurífera do Quadrilátero Ferrífero (MG) – 347
3.1. Contexto geológico e mineralizações – 348
3.2. Fisiografia e hidrografia – 349
3.3. Efeitos no meio ambiente – 350
3.4. Águas superficiais e sedimentos – 350
3.5. Água subterrânea – 351
3.6. Paleodepósitos de rejeitos, solos e plantas – 351
3.7. Efeitos na saúde humana – 351
4. Alguns comentários sobre os estudos de caso – 352
5. A elaboração dos modelos geológicos e ambientais de depósitos minerais e suas aplicações – 353
Quadro 19 - ESTRATÉGIAS E TECNOLOGIAS DE REMEDIAÇÃO AMBIENTAL – 355

Capítulo 20 - A GEOLOGIA ECONÔMICA E NÓS – 359
1. O breve século XX – 359
2. Evolução da mineração – 360
3. A mineração no Brasil – 362
4. Evolução da geologia econômica – 362
5. A Geologia Econômica e Ambiental - GEA – 364
Quadro 20 - A ÉTICA PROFISSIONAL E A AGENDA 21 – 366

BIBLIOGRAFIA – 369

Apêndice - ELEMENTOS DE PETROGRAFIA DE MINÉRIOS – 391
1. Os materiais – 391
2. Petrografia de minérios – 393
3. Os minerais de minérios que devemos saber de cor – 397
4. Interpretação de paragêneses e modelos de depósitos – 398

Autor: Bernardino Ribeiro Figueiredo
Ano: 2000 (reimpressão 2010)
Número de Páginas: 399
Tamanho: 21 x 28 cm
Editora: Unicamp
Acabamento: Brochura
ISBN: 978-85-268-0878-2